JPH08243537A - 表面処理工場の用・排水の管理方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気めっきやエッチング等の各ラインの排水
処理を、ライン間の回収リサイクルを含めて総合的に行
うことができる表面処理工場の用・排水の管理方法とそ
の装置の提供。 【構成】 （ｉ）電気めっきやエッチング等の処理工程
の各ラインごとの運転状態、浴の組成、表面処理された
製品の検査結果等の管理上の各データを集約し、該集約
した各データに基づいて各ライン間を有機的かつ総合的
に監視し、（ii）前記監視データに基づいて前記ライン
の浴間にて該浴組成成分の回収再利用を可能にし、（ii
i）前記回収再利用後の前記各ラインの排水を一括して
集約し、該排水の処理方法を前記監視データに基づいて
選択して行う表面処理工場の用・排水の管理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面処理工場における
用水および排水の管理方法とその装置に係わり、特に、
電気めっきやエッチング等の各ラインの排水処理を、ラ
イン間の回収リサイクルを含めて総合的に行うのに好適
な表面処理工場の用・排水の管理方法とその装置に関す
る。

【０００２】

【従来技術】従来、電気めっきやエッチング等の表面処
理工場における有価金属および用・排水のリサイクル
は、排水中の有価金属類をイオン交換樹脂法や逆浸透膜
法等により回収して元のめっき浴やエッチング浴に戻
し、残る水は公共水域等に規制値以下に浄化して排出し
ていた。

【０００３】排水や該排水中の有価金属類等の回収再利
用については、例えば、”表面技術”（ｖｏｌ．４５．
Ｎｏ．９．１９９４）の１０頁から１４頁に「イオン交
換樹脂法による排水及び金属の回収」の報告がある。

【０００４】上記の有価金属の回収再利用方法は、イオ
ン交換樹脂等の各種回収技術による回収再利用への適用
について述べたものであり、また、排水については、有
害物を処理した後、放流するものである。

【０００５】これらの回収方法により回収した有価金属
は、通常、再生業者等に引き取られて精製された後、表
面処理工程に戻され再利用されている。しかし、このよ
うな回収再利用方法では手間や流通のコストが高くなる
ため、通常の有価金属類、例えば銅やニッケル等につい
てはあまり行われず、金等の貴金属類についてのみ行わ
れているのが実情である。また、排水のリサイクルにつ
いても同様で回収費用が高くなり、工業用水等を使用す
る場合が多くなっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のことから、表面
処理工場における用水及び排水の管理は、浴の交換時期
や洗浄水の処理方法等についても電気めっきやエッチン
グ等の各ライン間の情報交換もなく、ライン毎に独立し
て行われていることが多い。このため、複数のラインに
またがると推定されるような製品不良が発生した場合で
も、その不良に対する用水及び排水の管理対策は各ライ
ン単位で行われ、不良原因を明確に解明することができ
ない場合があった。

【０００７】また、処理工場単位での総合的な排水の処
理及び管理を行おうとしても、各ラインからの洗浄水等
の情報がリアルタイムで伝達されないで処理が行われる
ため、有害物質の処理が不十分となり、河川等への公共
水域への排出基準をオーバーしてしまう場合があり、環
境面でも問題点を有していた。

【０００８】上記従来技術の問題点に鑑み、本発明は、
電気めっきやエッチング等の各ラインにおける用・排水
の水質変動を、総合的に把握することができる表面処理
工場の用・排水の管理方法とその装置を提供することを
第１の目的とする。

【０００９】また、本発明は、表面処理工場の各ライン
の排水処理を、ライン間の浴組成成分の回収リサイクル
を含めて総合的に行うことができる表面処理工場の用・
排水の管理方法とその装置を提供することを第２の目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の表面処理工場の用・排水の管理方法は、被
処理品を、電気めっきやエッチング等の処理工程のライ
ンの種類に応じて前処理槽より順に処理し、該処理に使
用した液および用水の内、回収再利用されない分を排水
として排出する表面処理工場の用・排水の管理方法にお
いて、（ｉ）前記各ラインごとの運転状態、浴の組成、
表面処理された製品の検査結果等の管理上の各データを
集約し、該集約した各データに基づいて各ライン間を有
機的かつ総合的に監視し、（ii）前記監視データに基づ
いて前記ラインの浴間にて該浴組成成分の回収再利用を
可能にし、（iii）前記回収再利用後の前記各ラインの
排水を一括して集約し、該排水の処理方法を前記監視デ
ータに基づいて選択して行う、ことを特徴とする構成に
したものである。

【００１１】そして、前記監視データを、前記各ライン
の各機器の動作時間変化の来歴および各ラインにおける
被処理品の処理条件パラメータの時間変化の来歴を有
し、前記各ラインの運転状態と各機器の動作とに関する
データの変動を、これら各データの時間軸を合わせて出
力される構成にするとよい。

【００１２】一方、本発明の表面処理工場の用・排水の
管理装置は、被処理品を、電気めっきやエッチング等の
処理工程のラインの種類に応じて前処理槽より製品検査
ステージまで順に処理し、該処理に使用した液および用
水の内、回収再利用されない分を排水処理設備を介して
排出する表面処理工場の用・排水の管理装置において、
（ｉ）前記ラインの運転状態、浴の組成、表面処理され
た製品の検査結果等の管理上のデータを収集する各ライ
ンごとに設けられた運転監視盤と、（ii）該運転監視盤
からの管理上の各データを集約し、該集約した各データ
に基づいて各ライン間を有機的かつ総合的に監視する運
転監視手段と、（iii）該運転監視手段における監視デ
ータに基づいて前記ラインの浴間にて該浴組成成分の回
収再利用を可能にする手段と、（iv）前記回収再利用後
の前記各ラインの排水を一括して集約し、該排水の処理
方法を前記監視データに基づいて選択して行う排水処理
手段と、を備えたことを特徴とする構成にしたものであ
る。

【００１３】そして、前記ラインの浴間にて該浴組成成
分の回収再利用を可能にする手段を、エッチング浴中の
めっき成分を回収する手段と、該回収手段にて回収され
ためっき成分をめっき工程ラインに戻す手段とからなる
構成にするとよい。

【００１４】また、前記運転監視手段を、前記各ライン
の各機器の動作時間変化の来歴および各ラインにおける
被処理品の処理条件パラメータの時間変化の来歴のデー
タを記憶する手段と、該記憶データの一覧表示機能を有
する手段とを備える構成にするとよい。

【００１５】

【作用】上記構成としたことにより、各ラインおよび各
ライン間の運転状態、浴組成、排水処理された排水の水
質等が時刻データとともに得られ、浴間にて該浴組成成
分の回収再利用が図られるから、浴組成を常に一定に制
御することが可能になり、これら各データに基づいて用
・排水の水質変動を予測して制御することも可能にな
る。

【００１６】また、これら各データに対応した処理方法
を、予め実験等により設定された複数の処理方法の中か
ら選択し、その選択した方法が最適の方法になるように
することも可能であり、従来のように各ライン単独で行
う場合に比べて、処理方法が簡素化されて有害物質が効
率的かつ確実に処理される効果を有する。そして、この
結果、前記各浴間での用・排水の回収再利用と併せて、
表面処理工場から外部へ排出する排水の量を減少させる
ことが可能になるほか、自工場内で全ラインの処理が可
能になり、排水処理工場の管理や排水規制に対する対応
が容易になるとともに、省エネルギ、省資源になること
から処理コストを低減させる効果をも有する。

【００１７】また、前記各データに製品の検査結果デー
タを付加することにより、製品不良が発生した場合に、
その不良発生時点における不良原因との因果関係を容易
に解明することが可能になる。

【００１８】さらに、前記各データにより各浴の再生時
期を、各ラインごとに単独で判定していた従来に比べ
て、より厳密に的確に判定することが可能になる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を参照して説
明する。図１は表面処理工場の用水及び排水の管理シス
テムの構成説明図である。

【００２０】先ず始めに、全体の構成を述べる。本表面
処理工場は、めっき工程１、エッチング工程２、基板洗
浄工程３およびその他の工程４、ｎの各ライン、これら
各ラインの運転状態のデータを集約して各ライン間を有
機的かつ総合的に監視する運転監視盤５、各ラインの排
水を一括して集約的に排水処理する排水処理設備６、排
水処理設備６を介して処理された再利用可能な再生水を
貯溜しておく再生水貯槽７等からなっている。工場内で
使用する用水は、排水処理設備６で出来るかぎり回収
し、再利用することで用水の使用コストを下げており、
同時に、工場外に排出する排水を極力減らし、排出する
際には、予め設定された水質基準をクリアして排出して
いる。

【００２１】前記運転監視盤５は、上記各ラインの各機
器の動作した時間変化の来歴、および各ラインで製品を
製造するときの製造条件パラメータの時間変化の来歴を
記憶する手段と、記憶データの一覧を表示する手段とを
有している。更に、上記各ラインの運転状態と各機器の
動作とに関するデータの変動は、これらのデータの時間
軸を合わせて出力され、各ラインの一定時間運転後のデ
ータが出力されるようになっている。

【００２２】次に、実際の基板８の表面処理工程を、ま
ず、めっき工程１のラインから説明する。基板８は、ま
ず、めっき前処理槽１０において、表面の油脂等の汚染
物が取り除かれ、次にめっき槽１１内で銅めっきが行わ
れる。ついで洗浄槽１２において基板８に余分に付着し
ためっき液が洗浄され、乾燥された後、製品検査ステー
ジ１３において基板８の銅皮膜等の膜特性がチェックさ
れ、問題ない場合には次の工程に進む。

【００２３】この間の各槽及び機器の運転状態は、めっ
き工程運転監視盤１４により常時監視されている。そし
て、めっき工程運転監視盤１４は、浴の電位、温度、浴
中の成分や不純物などの濃度等を検出する検出器を介し
てその出力を、時刻を示すデータを付してラインの運転
状態に関するデータとして取り込むとともに、各機器の
シーケンサを介して出力される各機器内の各部位の動作
状態を示すデータを、時刻を示すデータを付して各機器
の名称を表すデータとして取り込む機能を備えている。
このように各データに時刻を示すデータを付すことによ
り、ラインにおけるそれぞれの変化状態が把握できると
ともに、その変化状態に対して的確に対応することが可
能になる。また、万一ラインに異常等が発生した場合に
は、ただちに工場全体のラインの運転状態を監視する運
転監視盤５に表示されるようになっている。

【００２４】前記めっき槽１１内のめっき液は、めっき
液管理装置１５により循環させられており、該循環によ
りめっき液組成が均一になるように制御されている。め
っき液管理装置１５は、不純物除去部１５ａと、めっき
成分調整部１５ｂとからなっている。

【００２５】また、洗浄槽１２のめっき成分は、めっき
成分回収装置１６により回収され、該回収されためっき
成分はめっき液管理装置１５を介してめっき槽１１に戻
され、再利用されるようになっている。めっき成分回収
装置１６は、不純物除去部１６ａと、めっき成分回収部
１６ｂからなっている。一方、めっき液管理装置１５と
めっき成分回収装置１６から排出される不純物を含んだ
廃液は、排水処理設備６へ送られて処理され、用水とし
て再利用される。

【００２６】次に、エッチング工程２のラインにおいて
は、前記めっき工程１でめっきを施された基板８ａが、
エッチング前処理槽２０においてレジストを塗布され、
マスク処理が行われる。ついでエッチング槽２１に送ら
れて銅めっき皮膜のエッチングが行われ、所定の膜幅に
された後、洗浄槽２２に送られ、エッチング液を洗浄し
て乾燥される。乾燥された基板８ａは、製品検査ステー
ジ２３において銅皮膜等の膜特性がチェックされ、問題
ない場合には次の工程に進められる。

【００２７】この間の各槽及び機器の運転状態は、エッ
チング工程運転監視盤２４により前記めっき工程１のラ
インと同様に常時監視されており、ラインに異常等が発
生した場合には、ただちに工場全体のラインの運転状態
を監視する運転監視盤５に表示されるようになってい
る。

【００２８】前記エッチング槽２１内のエッチング液
は、エッチング液管理装置２５により循環させられてお
り、該循環によりエッチング液組成が均一になるように
制御されている。エッチング液管理装置２５は、不純物
除去部２５ａとエッチング剤成分調整部２５ｂとからな
っている。不純物除去部２５ａで回収されためっき成分
は、めっき成分回収装置２７により排水と分離され、め
っき成分のみ前記めっき工程１のめっき液管理装置１５
に戻され、めっき液として再利用されるようになってい
る。また、排水は、排水処理設備６へ送られて処理さ
れ、用水として再利用される。

【００２９】また、洗浄槽２２のエッチング剤成分は、
エッチング剤成分回収装置２６により回収され、その回
収されたエッチング剤成分はエッチング液管理装置２５
を介してエッチング槽２１に戻され、再利用されるよう
になっている。エッチング剤成分回収装置２６は、不純
物除去部２６ａとエッチング剤成分回収部２６ｂとから
なっている。不純物除去部２６ａで回収された成分に
は、上記めっき工程１のめっき成分が多く含有されてい
るため、該めっき成分はめっき成分回収装置２７を介し
て排水と分離され、めっき成分のみ前記めっき工程１の
めっき液管理装置１５に戻され、めっき液として再利用
されるようになっている。また、排水は、排水処理設備
６へ送られて処理され、用水として再利用される。

【００３０】つぎに、基板洗浄工程３では、エッチング
された基板８ｂが前処理槽３０に入れられ、基板８ｂに
付着している汚染物が洗浄される。そして洗浄槽３１で
基板８ｂ表面が洗浄されて更に清浄にされ、その後、乾
燥ステージ３２で乾燥された後、製品検査ステージ３３
において基板８ｂの表面層がチェックされ、問題ない場
合には次の工程に進められる。

【００３１】この間の各槽及び機器の運転状態は、洗浄
工程運転監視盤３４により前記めっき工程１やエッチン
グ工程２のラインと同様に常時監視されており、ライン
に異常等が発生した場合には、ただちに工場全体の設備
の運転状態を監視する運転監視盤５に表示されるように
なっている。

【００３２】洗浄槽３１内の洗浄液は、洗浄液管理装置
３５により循環させられており、該循環により液組成が
均一になるように制御されている。洗浄液管理装置３５
は、不純物除去部３５ａと洗浄剤成分調整部３５ｂとか
らなっている。不純物除去部３５ａを介して排出される
排水は、排水処理設備６へ送られて処理され、用水とし
て再利用される。

【００３３】その他の工程４、ｎの各ラインは、例えば
基板の洗浄や乾燥等の工程のラインであり、その構成は
前記した各ラインと同様である。

【００３４】次に、前記めっき工程１とエッチング工程
２からなるめっき液リサイクルシステムの構成について
説明する。めっき工程１およびエッチング工程２の各浴
の管理は、めっき液管理装置１５およびエッチング液管
理装置２５により各浴の組成が均一になるように制御管
理されている。

【００３５】各浴の管理方法としては、浴の電位や温度
を計測し、めっき浴の場合は不純物の除去と主成分の濃
度管理を行い、常にめっき浴の組成が一定になるように
制御される。めっき工程１における主成分のめっきイオ
ンの補給方法は、主にエッチング工程２におけるエッチ
ング液中に溶解しているめっきイオンをエッチング液管
理装置２５の不純物除去部２５ａで回収し、該回収した
めっきイオンをめっき成分回収装置２７を介してめっき
工程１のめっき液管理装置１５に送り、ここで再生した
後、めっき槽１１に補給する。この補給で不足の場合に
は、不足分のみ新たなめっきイオンが補給されて濃度が
管理され、めっき浴の組成が一定になるように制御され
る。一方、エッチング工程２では、老朽化したエッチン
グ液は、めっきイオンが回収された後、エッチング液管
理装置２５に戻され、添加剤等が補給されて再使用され
る。

【００３６】また、めっき工程１及びエッチング工程２
の各浴の再生時期は、めっき工程運転監視盤１４および
エッチング工程運転監視盤２４を介して得られる各槽及
び機器の運転状態のデータ、製品検査ステージ１３およ
び製品検査ステージ２３を介して得られる製品の検査結
果のデータ、およびめっき液管理装置１５およびエッチ
ング液管理装置２５を介して得られる浴組成のデータ
を、予め設定されている診断ルールに規定された条件と
比較することにより判定するが、各ラインごとに単独で
判定していた従来に比べて、より厳密に的確な時期を判
定することが可能になった。

【００３７】排水処理設備６は、各ラインから排出され
る排水の種類により処理方法が選択できるように、運転
監視盤５に接続された排水処理設備監視盤６ａにより制
御されており、排水中の有害物質の濃度の検出ととも
に、選択された処理方法により排水を処理する。処理し
て回収された用水は、各ラインに再利用される。

【００３８】前記排水処理設備監視盤６ａおいては、前
記各ラインの運転状態のデータ、各浴組成のデータ、各
ラインから排出される排水中の有害物質の濃度データ等
から、これら各データに基づいて用・排水の水質変動を
予測して制御することも可能になる。また、前記各デー
タに製品の検査結果データを付加することにより、製品
不良が発生した場合に、その不良発生時点における不良
原因との因果関係を容易に解明することが可能になる。

【００３９】また、これら各データに対応した処理方法
を、予め実験等により設定された複数の処理方法の中か
ら選択し、その選択した方法が最適の方法になるように
することも可能であり、従来のように各ライン単独で行
う場合に比べて、処理方法が簡素化されて有害物質が効
率的かつ確実に処理される効果を有する。この結果、前
記各浴間での用・排水の回収再利用と併せて、表面処理
工場から外部へ排出する排水の量を減少させることが可
能になるほか、自工場内で全ラインの処理が可能にな
り、排水処理工場の管理や排水規制に対する対応が容易
になるとともに、省エネルギ、省資源になることから処
理コストを低減させる効果も有する。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、電気め
っきやエッチング等の各ラインの用・排水処理を、ライ
ン間の回収リサイクルを含めて自工場内ですべて総合的
に行うことが可能になり、処理コストを低減させるとと
もに、工場外へ排出する排水の量を減少させる効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】表面処理工場の用水及び排水の管理システムの
構成説明図である。

【符号の説明】

１…めっき工程、２…エッチング工程、３…基板洗浄工
程、４，ｎ…その他の工程、５…運転監視盤、６…排水
処理設備、６ａ…排水処理設備監視盤、７…再生水貯
槽、８…基板、１０…めっき前処理槽、１１…めっき
槽、１２…洗浄槽、１３…製品検査ステージ、１４…め
っき工程運転監視盤、１５…めっき液管理装置、１６…
めっき成分回収装置、２０…エッチング前処理槽、２１
…エッチング槽、２２…洗浄槽、２３…製品検査ステー
ジ、２４…エッチング工程運転監視盤、２５…エッチン
グ液管理装置、２６…エッチング剤成分回収装置、２７
…めっき成分回収装置、３０…前処理槽、３１…洗浄
槽、３２…乾燥ステージ、３３…製品検査ステージ、３
４…洗浄液管理装置、３５…洗浄工程運転監視盤。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 3/18 7511−4Ｅ Ｈ０５Ｋ 3/18 Ｚ 3/26 7511−4Ｅ 3/26

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理品を、電気めっきやエッチング等
   の処理工程のラインの種類に応じて前処理槽より順に処
   理し、該処理に使用した液および用水の内、回収再利用
   されない分を排水として排出する表面処理工場の用・排
   水の管理方法において、（ｉ）前記各ラインごとの運転
   状態、浴の組成、表面処理された製品の検査結果等の管
   理上の各データを集約し、該集約した各データに基づい
   て各ライン間を有機的かつ総合的に監視し、（ii）前記
   監視データに基づいて前記ラインの浴間にて該浴組成成
   分の回収再利用を可能にし、（iii）前記回収再利用後
   の前記各ラインの排水を一括して集約し、該排水の処理
   方法を前記監視データに基づいて選択して行う、ことを
   特徴とする表面処理工場の用・排水の管理方法。
2. 【請求項２】 前記監視データが、前記各ラインの各機
   器の動作時間変化の来歴および各ラインにおける被処理
   品の処理条件パラメータの時間変化の来歴を有し、前記
   各ラインの運転状態と各機器の動作とに関するデータの
   変動が、これら各データの時間軸を合わせて出力される
   請求項１記載の表面処理工場の用・排水の管理方法。
3. 【請求項３】 被処理品を、電気めっきやエッチング等
   の処理工程のラインの種類に応じて前処理槽より製品検
   査ステージまで順に処理し、該処理に使用した液および
   用水の内、回収再利用されない分を排水処理設備を介し
   て排出する表面処理工場の用・排水の管理装置におい
   て、（ｉ）前記ラインの運転状態、浴の組成、表面処理
   された製品の検査結果等の管理上のデータを収集する各
   ラインごとに設けられた運転監視盤と、（ii）該運転監
   視盤からの管理上の各データを集約し、該集約した各デ
   ータに基づいて各ライン間を有機的かつ総合的に監視す
   る運転監視手段と、（iii）該運転監視手段における監
   視データに基づいて前記ラインの浴間にて該浴組成成分
   の回収再利用を可能にする手段と、（iv）前記回収再利
   用後の前記各ラインの排水を一括して集約し、該排水の
   処理方法を前記監視データに基づいて選択して行う排水
   処理手段と、を備えたことを特徴とする表面処理工場の
   用・排水の管理装置。
4. 【請求項４】 前記ラインの浴間にて該浴組成成分の回
   収再利用を可能にする手段が、エッチング浴中のめっき
   成分を回収する手段と、該回収手段にて回収されためっ
   き成分をめっき工程ラインに戻す手段とからなる請求項
   ３記載の表面処理工場の用・排水の管理装置。
5. 【請求項５】 前記運転監視手段が、前記各ラインの各
   機器の動作時間変化の来歴および各ラインにおける被処
   理品の処理条件パラメータの時間変化の来歴のデータを
   記憶する手段と、該記憶データの一覧表示機能を有する
   手段とを備えてなる請求項３記載の表面処理工場の用・
   排水の管理装置。